CORSTENS informatie-architectuur

• Onafhankelijk adviseur voor: – Visie-ontwikkeling – Analyse – Modellering – Ontwerp en specificatie – Planning en programmering – Supervisie en testen

• Specialismen: – Informatie-architectuur – Semantische modellering – Ruimtelijke informatie (BIM, GIS)

• v/h URBIDATA • Veel ervaring bij overheid (Informatieplanning, Datawarehousing,

BAG, BIM, (I)ENC)

1

Miniseminar Gebiedsmodellen

31 maart 2015

2

Voorstellen en Inventarisatie gegevens- en informatieproblemen

3

GebiedsModellen en GebiedsInformatieModel

Hein Corstens, 31 maart 2015

4

5

Miniseminar Gebiedsmodellen

1. Gegevensproblematiek en de aanpak ervan

2. Gebieden

3. Modellen

4. Gebiedsmodellen

5. Implementatie

6. Afsluiting

6

1. Gegevensproblematiek en de aanpak ervan

7

Gegevensproblemen

• Gegevens zijn: – Fout – Niet eenduidig (semantisch, syntactisch) – Tegenstrijdig – Ongeldig – Overtollig – Onnauwkeurig – Niet actueel – Onvolledig – Onbruikbaar – Niet beschikbaar – Onvoldoende beschermd

8

(‘n) Oplossing:

• Maak een model (een ‘index , een ‘ontologie’, een ‘thesaurus’) ONAFHANKELIJK van de informatiesystemen die je hebt, waarin je alles logisch ordent wat je in het universe of discourse – hier een GEBIED – tegenkomt.

• En gebruik dat om de gegevens te ordenen of informatie te onttrekken.

9

2. Gebieden

10

Wat is een gebied?

11

12

13

14

15

16

17

SE-Activiteit 1: bepaal het gebied waarbinnen de aanpassing aan de

infrastructuur (het systeem) ligt en de eisen op gebiedsniveau.

Gebied

18

Wat is een gebied?

• Tijdruimte

• Die aardoppervlak snijdt

• Oppervlakte – om de gedachten te bepalen - van 1 à 20.000 ha

• Levensduur 50 à 200 jaar of meer

• Functioneel gedefinieerd: productie, onderwijs, research, e.d.

een campus, een (lucht)haven, een wijk, e.d.

19

Een gebied is complex verkeersmanagement

bestemmingsplan- ontwikkeling

handhaving

waterbeheer bodembeheer

veiligheid

potentie-analyse

grondexploitatie

programmering

ruimtelijke planvorming

verwerving

archeologisch onderzoek

inrichting en beheer openbare ruimte

bouwplanontwikkeling en –realisatie

asset management

vergunningverlening

energie management

visualisatie

leidingenbeheer

20

Relevante ontwikkelingen

• Smart City

• Omgevingswet

21

Stad is een smartphone op palen

22

Smart City

23

Smart City

• Gebruik van: – Sensoren

– Camera’s

– Snelle netwerkverbindingen

– Transponders, RFID

– E.a.

• Gericht op: – Veiligheid

– Duurzaamheid

– Mobiliteit

– Gezelligheid

• Relevante ontwikkelingen: – Hergebruik van materialen

(C2C)

– Internet of Things

– 3D Printing

– Slimme voertuigen

• Systemen: – Besturingssystemen

– Bedieningssystemen

– Veiligheidssystemen

– Communicatiesystemen

– Energiesystemen

– Informatiesystemen

– Transmissiesystemen

24

Copenhagen Wheel

25

Fysieke Objecten

Systemen

Functionele Ruimten

26

27

28

Een gebied is complex

• Veel activiteiten

• Veel data

• Complexe wetgeving

29

Beheer en ontwikkeling van gebieden

• Asset Management

• Systems Engineering

30

Asset Management

31

32

Asset Management Landscape

33

34

NEN 2767

• Doel: conditiemeting

• Opbouw: hiërarchie:

– Beheerobject (bijv. Brug beweegbaar)

– Element (bijv. Fundering)

– Bouwdeel (bijv. Balk)

35

36

Systems Engineering

• Interdisciplinair • afbakening vanuit het gebruiksdoel • optimalisatie gebruiksdoel over de GEHELE levenscyclus • iteratieve werkwijze bij de ontwikkeling; er wordt iteratief

gespecificeerd (functies eisen oplossingen) • top-down ontwikkeling en bottom-up realisatie • expliciete informatie-overdracht tussen de fasen BIM,

Gebiedsmodel • gestructureerde registratie van eisen, objecten en

activiteiten.

37

Systems Engineering

38

Functies-Eisen-Bouwdelen

Bron: COINS 39

Een gebied is complex

Aandacht voor systematisch beheer (Asset Management)

Systematische ontwikkeling (Systems Engineering)

40

3. Modellen enzovoorts

41

We hebben een informatieprobleem! Hoe gaan we dat aanpakken?

42

data

43

Ad hoc?

44

Totaal?

45

informatiefabriek data

Iets ertussenin

Op basis van een MODEL

46

Systeem Model

Modelmatige aanpak

47

Modelmatige aanpak Systeem Model

class SluisSysteem

SluisSysteemSluisConstructie

SluisBouwwerk

Sluis (Fysiek

Object)

Sluishoofd

Waterbeheer

Voorziening

Sluiskolk

Constructie

Beweegbaar

Keermiddel

Voorhav en/

Uitv aargebied

Constructie

Scheepv aart

v oorziening

Profiel

bescherming

Besturing

systeem

Bediening

systeem

Energie systeem

Veiligheid

systeem

Communicatie

systeem

Informatie

systeem

Transmissie

Installatie

Technische

Ruimte

Geleidewerk

Sluis Plateau

Sluisfundering

Sluisterrein

Onderhouds

Voorziening

1..*

0..*0..*

0..* 0..*

1..*

1 1..*

0..* 1

1..*

1

1

0..*

1 1

1 0..*

1

2

0..*

1

0..*

1

0..*0..* 48

49

50

Basis: ontologie

• Oorspronkelijk: de tak van filosofie, die op zoek gaat naar het wezen van de werkelijkheid en wat haar constitueert <Aristoteles>

• Later: de studie van alle mogelijke algemene ordeningen van de wereld

• In info: strikt conceptueel schema over een bepaald domein

• In semantisch web: hulpmiddel voor machineleesbaarheid van termen

51

Basis: ontologie Taxonomie

Partonomie

Rijk: Animalia (Dieren) Stam: Chordata (Chordadieren) Klasse: Mammalia (Zoogdieren) Orde: Cetacea (Walvissen) Onderorde: Odontoceti (Tandwalvissen) Familie: Delphinidae (Dolfijnen)

52

4. Gebiedsmodellen

53

Gebieds Informatie Model (GIM)

GEBIEDS- OBJECT

ACTIVITEIT/ ZAAK

FUNCTIE/ EIS

GIM

54

GebiedsInformatieModel

55

NEN3610 CityGML IFC

Geometrie

56

GEBIED

57

Gebiedsmodel

• Model van één gebied op basis van een GebiedsInformatieModel

• ‘Instantie’van een GebiedsInformatieModel

58

Gebied

Gebouw G1

Gebouw G2

Weg W1

Terrein T1

Water W1

bestaat uit

enz.

Gebied

Gebouw G1

Gebouw G3

Weg W1

Terrein T1

Water W1

bestaat uit

enz.

GebiedsModel

59

Wegvak V2

Wegvak V1

Strook-vak S1

Strook-vak S2

Straat-meubel

M1

Ruimte R1

Ruimte

R2

Bouw-deel B1

Bouw-deel B2

Install I1

Gebied

Gebouw G1

Gebouw G2

Weg W1

Terrein T1

Water W1

Bevindt zich in Staat op

bestaat uit

enz.

60

Taxonomie (CB_NL)

61

5. Implementatie

62

Allerlei toepassingen

63

Wat is een…

BIM

Elektronisch model, waarin de relevante informatie van en voor de betrokken partijen en disciplines over een te ontwerpen, te bouwen en/of te beheren bouwwerk eenduidig, eenmalig, objectgericht en integraal is opgeslagen.

GIS

Informatiesysteem, gespecialiseerd in de verwerking van gegevens die refereren aan een locatie op aarde (coördinaten)

64

BIM GIS

65

Waarom?

BIM

• Ontwerpen, bouwen en beheren: – Betere samenwerking

– Minder fouten

– Meer kwaliteit

BIM: ‘Building Information Management’

Gericht op creatie

GIS

• Registratie

• Raadpleging/presentatie (cartografie)

• Analyse – Afstanden, oppervlakten

– Nabijheid

– Bereikbaarheid

– Enz.

• Integratie

Gericht op kennis

66

BIM GIS

67

Typisch

BIM

• 3D visualisatie en 2D views (plattegronden, doorsneden, aanzichten, details)

• Schaal: 1:500 à 1:5; (nu: LOD 000 – LOD 400)

• Solids, surfaces

• Clash Control

• Analyse (milieu, onderhoud, kosten)

GIS

• Kaarten en lagen. Tendens naar 3D

• Schaal :

- Grootschalig: 1:200 à 1:10.000

- Kleinschalig: 1:10.000 à 1:250.000+; nu: LOD 0 – LOD 4)

• Rastermodel, vectormodel

• Analyse: overlay, maar meer en meer 2.5D en 3D

68

BIM GIS

69

BIM GIS

70

LOD 000

LOD 100

LOD 200

LOD 300

LOD 400

LOD 500

BIM en GIS

• Verschillen:

– Schaal, toepassingsgebied, technieken, standaarden

• Overeenkomsten:

– Ruimtelijke informatiesystemen (met ontmoeting op gebiedsniveau)

71

BIM en GIS

• Steeds meer uitwisseling

• Steeds meer overlap

• Integratie door afstemming

van standaarden

en ....... 72

Wegvak V2

Wegvak V1

Strook-vak S1

Strook-vak S2

Straat-meubel

M1

Ruimte R1

Ruimte

R2

Bouw-deel B1

Bouw-deel B2

Install I1

Gebied

Gebouw G1

Gebouw G2

Weg W1

Terrein T1

Water W1

Bevindt zich in Staat op

bestaat uit

enz. BIM BIM

Installatiemodel

GIS

Gebiedsmodel

73

BIM Virtueel bouwen en beheren

BIM én GIS Virtueel ontwikkelen en beheren

74

Gebiedsmodel

Gebied

Tijd

‘AM’-systemen

Beheer Openbare Ruimte

75

Semantic Web (Web 3.0)

• Web met: – Linked Data (data waartussen betekenisvolle relaties) – Data stores – Expliciete metadata – Ontologieën

• Speciale talen zoals RDF en OWL • Applicaties, die informatie creëren m.b.v. de data • Nu al zijn vele data ‘gelinkt’ • Web: van ‘Omgevallen boekenkast’ naar

‘Bibliotheek’

76

77

Product Lifecycle Management

• Geïntegreerd beheer van de volledige levenscyclus van producten, inclusief hun ontwikkeling, toelevering, productie, distributie, afzet en onderhoud.

• Voorbeelden: – Teamcenter (Siemens)

– Enovia Smarteam (Dassault) – Windchill (PTC)

– AutoDesk PLM 360

78

79

Implementatie Gebiedsmodel

BIMx

GISy

AMz

FMq

Web 3.0

….

Gebieds-Model PLM

80

GebiedsModel - toepassing

• Vastlegging van de structuur van een gebied door identificatie en definitie van de objecten en relaties daartussen.

• Referentie naar/koppeling met: gegevens over kenmerken (IST én SOLL), gedrag, documenten (content), processen, ruimtelijke modellen.

• én: functionaliteiten: visualisatie, import/export, raadplegen, presenteren, rapporteren, koppelen.

81

6. Afsluiting

82

Recap

• Veel gegevensproblemen

• Oplossing: Modelmatige aanpak: Gebiedsmodel

• Tevens basis voor AM en SE

• Basis: ontologie GebiedsInformatieModel

Gebaseerd op standaarden (met name: CB-NL)

• Implementatie: m.b.v. PLM (en BIM, GIS, AM en WEB 3.0)

83

Terugkoppeling naar gegevens- en informatieproblemen

84

Quick Scan Gebiedsmodel

Inhoud: 1. Kick-off meeting 2. Inventarisatie a.d.h.v. interviews en desk research 3. Samenvatting SOLL 4. Samenvatting IST 5. Advies over ISTSOLL 6. Eindpresentatie

IST en SOLL betreft: 1. Data 2. Processen 3. Applicaties 4. Technische infra 5. Organisatie

Info

• www.corstens.nl

• Hein Corstens: hein@corstens.nl

86 GeoBuzz 25/25-11-2014